Une nouvelle recherche menée par Lauren Brzozowski et ses collègues développe notre compréhension de la façon dont les gradients de préférence des plantes interviennent dans le comportement des herbivores et comment cela peut finalement nous aider à gérer les dommages aux cultures causés par les insectes ravageurs. Rédacteur associé, Ian Kaplan collabore avec Christie Shee pour présenter notre nouvel article du choix de l'éditeur du Journal of Applied Ecology, Attaque et agrégation d'un ravageur majeur de la courge: analyse du rôle de la chimie des plantes et des phéromones du coléoptère à travers les échelles spatiales.
Comment les insectes trouvent-ils rapidement les plantes cultivées et s'agrègent-ils – parfois en nombre astronomique – entraînant des dégâts massifs (sans intervention)? Cette question a longtemps motivé les écologistes à la recherche d'explications ultimes sur la colonisation des insectes et les modèles d'abondance dans les champs agricoles hypothèse de concentration des ressources). À un niveau plus proche, les mécanismes peuvent être grossièrement divisés en processus par étapes de la plante hôte: i) emplacement, ii) acceptation et iii) attaque. Une diversité d'indices (visuels, olfactifs, tactiles, gustatifs) anime ces processus, opérant à différentes échelles spatiales, ce qui a rendu difficile la quantification et l'illustration expérimentale de l'importance de chaque étape. Comprendre ce processus d'un point de vue mécaniste est nécessaire pour concevoir des solutions créatives pour perturber les populations de ravageurs.
Le dendroctone rayé du concombre, Acalymma vittatum, est l'un des insectes ravageurs les plus difficiles à gérer dans l'agriculture américaine. Spécialiste de la cucurbitacée, cette espèce intéresse les entomologistes depuis près de deux siècles et est réputée pour sa capacité à coloniser les champs de cultures en grand nombre presque du jour au lendemain. Ces coléoptères dépendent largement des odeurs de leurs plantes hôtes – courgettes [courgettes], courges, concombres, melons – et d'une phéromone d'agrégation, vittatalactone, produit par des mâles. Lorsque cette phéromone est combinée aux odeurs de feuilles de cucurbitacées blessées, elle crée un Effet synergique qui attire plus de coléoptères que les deux parfums seuls. Cependant, les volatiles de cucurbitacées qui attirent les insectes varient en fonction de nombreux facteurs, notamment maladie, partie de la plante (fleurs contre feuillage) et sous-espèce ou cultivar.
Contraste entre les dégâts de niveau bas (L) et élevé (R) au niveau de la parcelle
Le nouvel article Editor's Choice de Brzozowski et al. étudie les stades de colonisation entraînant l'agrégation des coléoptères du concombre à des densités élevées sur une culture préférée – Cucurbita pepo pepo (courgettes) – par rapport à une sous-espèce moins préférée – Cucurbita pepo ovifera (courge d'été). Pour ce faire, les auteurs ont conçu une série d'expériences élégantes visant à comprendre si cette préférence est motivée par des traits végétaux (volatils) ou d'insectes (phéromones) et l'échelle spatiale sur laquelle l'attraction et la rétention se produisent. En utilisant une conception de cage qui masque les signaux visuels tout en permettant la diffusion des odeurs de plantes / insectes, combinée à un piège collant, l'étude a testé les effets de la densité des coléoptères, du sexe des coléoptères, des dommages causés par l'alimentation et des sous-espèces végétales sur l'attraction du coléoptère rayé du concombre sur le terrain. Cette expérience de colonisation à longue distance a été intégrée à des essais biologiques à plus petite échelle, mesurant la vitesse à laquelle les coléoptères émigrent des deux sous-espèces sur le terrain et les préférences alimentaires lorsqu'on leur donne un choix.
Gros plan du piège utilisé dans les expériences sur le terrain
Bien que les auteurs aient prédit que les volatiles des sous-espèces de cucurbitacées interagiraient avec les phéromones d'agrégation pour amplifier l'orientation vers le C. p. pepo, les coléoptères mâles étaient très attractifs pour les autres coléoptères indépendamment du type de plante. Cela confirme l'importance des mâles «pionniers» qui colonisent initialement les plantes et attirent les congénères, mais finalement ce syndrome de colonisation-agrégation ne peut pas expliquer pourquoi les coléoptères du concombre atteignent des densités beaucoup plus élevées sur C. p. pepo. Cependant, lorsqu'ils sont placés sur des plantes et qu'ils ont la possibilité de partir, davantage de coléoptères rayés du concombre émigrent de la sous-espèce non préférée. Lors de l'identification des différences de volatilité des plantes entre les types de plantes, deux différences se sont démarquées: les plantes non préférées possédaient un composé non identifié (RT11.8) et les émissions de linalol étaient quatre fois plus élevées. Combinées, ces données indiquent que même si les sous-espèces végétales n'affectent pas l'emplacement de la plante hôte, les cultivars moins préférés sont abandonnés à un taux plus élevé, probablement en raison de répulsifs volatils à courte portée, ce qui entraîne des densités d'équilibre plus faibles (c.-à-d. Empêchant l'agrégation).
Comment ces informations sur l'écologie chimique peuvent-elles être utilisées pour améliorer la gestion du dendroctone du concombre dans les champs de cucurbitacées? D'une part, la confirmation des puissantes propriétés attractives de la phéromone d'agrégation, la vittatalactone, ouvre de nouvelles opportunités pour la surveillance de la population ou les stratégies d'attraction et de destruction; zones qui sont juste commence à être exploré. Cependant, les travaux rapportés ici démontrent que la phéromone seule, au moins dans son état naturel, est probablement insuffisante pour provoquer des différences d'attaque. Stratégies de culture piège a été développé pour le coléoptère rayé du concombre, mais ceux-ci ont tendance à mieux fonctionner comme un système push-pull où le piège ou «pull» est fonctionnellement intégré avec une «poussée» qui éloigne les coléoptères de la culture. Cette étude montre que la culture elle-même peut agir comme cette poussée et nous pourrions donc prédire que la culture au piège à côté de la courge d'été sujette à l'émigration fonctionne mieux qu'avec les courgettes où les coléoptères sont plus susceptibles de s'accroupir et de se nourrir, ignorant l'attrait du piège. . Étant donné que les auteurs ont découvert des mécanismes volatils putatifs de rejet des sous-espèces, ces facteurs pourraient être augmentés par les sélectionneurs de cultivars existants ou utilisés pour améliorer l'émigration à partir de variétés plus préférées.
L'article complet du Choix de l'éditeur, Attaque et agrégation d'un ravageur majeur de la courge: analyse du rôle de la chimie des plantes et des phéromones du coléoptère à travers les échelles spatiales, est libre de lire pour une durée limitée dans le numéro 57:08 du Journal of Applied Ecology.
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Cet article a été rédigé par Journal of Applied Ecology et traduit par Touteslesgourdes.com. Les produits sont inclus de manière indépendante. Touteslesgourdes.com perçoit une rémunération compensée de nos lecteurs procède à l'achat en ligne d'un produit mis en avant.